100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na je betaling Lees online óf als PDF Geen vaste maandelijkse kosten 4.2 TrustPilot
logo-home
Samenvatting

Summary for Linear algebra and applications (2DBI00)

Beoordeling
-
Verkocht
1
Pagina's
15
Geüpload op
31-08-2023
Geschreven in
2022/2023

This is a summary based on the lectures of the course Linear Algebra and Applications (2DBI00) at Eindhoven university.










Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Documentinformatie

Geüpload op
31 augustus 2023
Aantal pagina's
15
Geschreven in
2022/2023
Type
Samenvatting

Voorbeeld van de inhoud

LINEAR ALGEBRA AND APPLICATIONS
OLD LECTURES

https://intranet.tue.nl/onderwijs/videocollege-tue/
2018/2019:
Mathematics → 2DBI00 → 2018-2019
SETUP

Exam 60%
Group assignment 20%
SOWISO 25 questions 20% Similar to calculus, you can repeat to get 100%

COURSE SCHEDULE

1. Vectors and matrices
2. Vector and matrix norms
3. Google Pagerank, Markov chains
4. Linear systems
5. Linear algebra on computers
6. Inverse matrices
7. Determinants
8. Eigenvalues, eigenvectors
9. Clustering, SPD
10. Orthogonality, basis, rank
11. SVD, data mining
12. Least squares, fitting
13. Rotations, projections
14. Splines, TSVD, low rank

For the exam:
All slides, homework assignments and online assignments
The book is there as reference, most information should be clear from the slides

INTRODUCTION

Linear algebra is fast and elegant, this should be used as much as possible.
Everything non-linear is much slower and harder.

, MATRICES AND VECTORS Matrix × Matrix (𝑨 ∙ 𝒙 = 𝑨𝒙)

Matrix A rectangular table with numbers 𝒄𝒊𝒋 = ∑ 𝒂𝒊𝒌 𝒃𝒌𝒋 = 𝒂𝒊𝟏 𝒃𝟏𝒋 + ⋯ + 𝒂𝒊𝒏 𝒃𝒏𝒋
𝒌=𝟏
(data points are the columns)
𝑎 𝑏 𝑒 𝑓 𝑎𝑒 + 𝑏𝑔 𝑎𝑓 + 𝑏ℎ
Dimensions The size of the matrix [ ]∙[ ] = [𝐴 ∙ 𝐵.1 𝐴 ∙ 𝐵.2 ] = [ ]
𝑐 𝑑 𝑔 ℎ 𝑐𝑒 + 𝑑𝑔 𝑐𝑓 + 𝑑ℎ
(a number is a 1×1 matrix)
Vector A column with numbers (a matrix of ∈ ℝ𝒏×𝟏) 𝑨 ∈ ℝ𝒎×𝒏 × 𝑩 ∈ ℝ𝒏×𝒑 = 𝒚 ∈ ℝ𝒎×𝒑
Indexing 𝑨𝒊𝒋 is the element on the 𝒊th row, and the 𝒋th The inner dimensions (𝑛) must agree, the result has the
column, 𝒙𝒋 is the 𝒋th item in the vector. outside dimensions
Linear if 𝑨(𝒙 + 𝒚) = 𝑨𝒙 + 𝑨𝒚 for all 𝒙, 𝒚 ∈ ℝ𝒏 ,
and 𝑨(𝜶𝒚) = 𝜶𝑨𝒚 for all 𝒚 ∈ ℝ𝒏 and 𝜶 ∈ ℝ.
This is summarized to 𝑨(𝒙 + 𝜶𝒚) = 𝑨𝒙 + 𝜶𝑨 MATRIX-MATRIX MULTIPLICATION

For 𝑨𝟐 , 𝑨 must be a square matrix.
NOTATION The order of multiplication may matter in the cases of
computing time and for rounding errors.
Matrices capital letters 𝑨, 𝑩
Vectors lower case letters 𝒙, 𝒚 / 𝒙, 𝒚
Matrix-matrix multiplication is …
Constants lower case Greek letters 𝜶, 𝜷
Matrix size 𝑨 ∈ ℝ𝒏×𝒎 (𝒏 = rows and 𝒎 = columns) Associative (𝐴𝐵)𝐶 = 𝐴(𝐵𝐶) (𝛼𝐴)𝐵 = 𝛼(𝐴𝐵)
(𝛼𝐴)𝑥 = 𝛼(𝐴𝑥)
𝐴(𝐵𝑥) = (𝐴𝐵)𝑥
Inner product (𝒂 ∙ 𝒃) of vectors 𝒂 and 𝒃
Distributive 𝐴(𝐵 + 𝐶) = 𝐴𝐵 + 𝐴𝐶
𝑻
 = 𝒂 𝒃 = (𝒂𝟏 , … , 𝒂𝒏 )(𝒃𝟏 , … , 𝒃𝒏 ) = 𝒂𝟏 𝒃𝟏 + ⋯ + 𝒂𝒏 𝒃𝒏 Generally not commutative: 𝐴𝐵 ≠ 𝐵𝐴
 Length – ||𝒂|| = √𝒂 ∙ 𝒂 = √𝒂𝟐𝟏 + ⋯+ 𝒂𝟐𝒏
𝒂∙𝒃
Multiplication with diagonal matrices
 Angle – 𝐜𝐨𝐬(𝒂, 𝒃) = ||𝒂||||𝒃||
𝑎 0 𝑐 𝑑 𝑎𝑐 𝑎𝑑
⇒ 𝒂 ∙ 𝒃 = ||𝒂||||𝒃||𝐜𝐨𝐬(𝜶), where 𝜶 = ∠(𝒂, 𝒃) Left multiplication [ ]∙[ ]=[ ]
0 𝑏 𝑒 𝑓 𝑏𝑒 𝑏𝑓
Works on rows
Orthogonal vectors 𝑐 𝑑 𝑎 0 𝑎𝑐 𝑏𝑑
Right multiplication [ ]∙[ ]=[ ]
Orthogonal vectors are perpendicular vectors. 𝑒 𝑓 0 𝑏 𝑎𝑒 𝑏𝑓
 If 𝒂 ∙ 𝒃 = 𝟎, then 𝒂 ⊥ 𝒃 Works on columns
𝟎 𝝅
 If 𝒂 ∙ 𝒃 = 𝟎, 𝐜𝐨𝐬(𝒂, 𝒃) = ||𝒂||||𝒃|| ⇒ ∠(𝒂, 𝒃) =
𝟐
The transpose (𝑨𝑻 )𝒊𝒋 = 𝑨𝒋𝒊
(−𝒃𝒕, 𝒂𝒕) 𝒂𝒏𝒅 (𝒃𝒕, −𝒂𝒕) are perpendicular to (𝒂, 𝒃)
The matrix resulting from switching the rows and columns
 (𝑨 + 𝑩)𝑻 = 𝑨𝑻 + 𝑩𝑻
MATRIX MANIPULATION  (𝑨𝑩)𝑻 = 𝑩𝑻 𝑨𝑻 (𝐴𝐵𝐶)𝑇 = 𝐶 𝑇 𝐵 𝑇 𝐴𝑇
Notice that the order of the matrices changes!
Addition and subtraction  (𝑨𝑻 )𝑻 = 𝑨
 𝑨𝑻 𝑨 and 𝑨 + 𝑨𝑻 are always symmetric
(𝑨 + 𝑩)𝒊𝒋 = 𝑨𝒊𝒋 + 𝑩𝒊𝒋 (𝑨 − 𝑩)𝒊𝒋 = 𝑨𝒊𝒋 − 𝑩𝒊𝒋

𝑎 𝑏 𝑒 𝑓 𝑎+𝑒 𝑏+𝑓
[ ]+[ ]=[ ]
𝑐 𝑑 𝑔 ℎ 𝑐+𝑔 𝑑+ℎ

! This is only possible if 𝑨 and 𝑩 are the same size !


Scalar multiplication
(𝜶𝑨)𝒊𝒋 = 𝜶𝑨𝒊𝒋
𝑎 𝑏 𝛼𝑎 𝛼𝑏
𝛼∙[ ]=[ ]
𝑐 𝑑 𝛼𝑐 𝛼𝑑
(Scalars are real numbers.)


Matrix × Vector (𝑨 ∙ 𝑩 = 𝑨𝑩)
𝒚𝟏 = ∑ 𝒂𝒊𝒋 𝒙𝒋 = 𝒂𝒊𝟏 𝒙𝟏 + ⋯ + 𝒂𝒊𝒏 𝒙𝒏
𝒋=𝟏
𝑎 𝑏 𝑒 𝑎 𝑏 𝑎𝑒 + 𝑏𝑓
[ ]∙[ ] = [ ]∙𝑒+[ ]∙𝑓 = [ ]
𝑐 𝑑 𝑓 𝑐 𝑑 𝑐𝑒 + 𝑑𝑓

𝑨 ∈ ℝ𝒎×𝒏 × 𝒙 ∈ ℝ𝒏 = 𝒚 ∈ ℝ𝒎
When performing vector×matrix computations, the vector
must be a row vector to satisfy dimension requirements.

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
NienkeUr Technische Universiteit Eindhoven
Bekijk profiel
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
46
Lid sinds
3 jaar
Aantal volgers
18
Documenten
11
Laatst verkocht
1 maand geleden

4,7

3 beoordelingen

5
2
4
1
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Veelgestelde vragen